|
Генетика изучает
два фундаментальных свойства живых организмов — наследственность и
изменчивость.
Обычно наследственность определяется как свойство
родителей передавать свои признаки и особенности развития следующему
поколению. Каждый вид животных или растений сохраняет в ряду поколений
характерные для него черты.
Обеспечение преемственности свойств — лишь одна из
сторон наследственности; вторая сторона — обеспечение точной передачи
специфического для каждого организма типа развития, становления в ходе
онтогенеза определенных признаков и свойств, определенного типа обмена
веществ. Клетки, через которые осуществляется преемственность поколений,—
половые при половом размножении и соматические при бесполом — несут в себе
только зачатки, возможности развития признаков и свойств. Эти зачатки
получили название генов. Ген — это участок молекулы ДНК (или участок
хромосомы), определяющий возможность развития отдельного
элементарного признака.
Из этого определения следует, что при наличии в организме
(генотипе) какого-либо гена признак, обусловленный этим геном, может и не
проявиться. Зозмож- ность развития признаков в значительной степени зависит
от условий внешней среды Следовательно, генетика изучает и условия проявления
действия генов.
У всех организмов данного вида каждый ген располагается в
одном и том же месте (или локусе) строго определенной хромосомы. В гаплоидном
наборе хромосом имеется только один ген, определяющий развитие данного
признака.
В диплоидном наборе хромосом (в соматических клетках) две
гомологичные хромосомы и соответственно два гена определяют развитие одного
какого-то признака. Гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных
хромосом и определяющие развитие одного какого-то признака, называются
аллельными.
Для генов приняты буквенные обозначения. Если два
аллельных гена полностью тождественны по структуре, т. е. имеют одинаковую
последовательность нуклеотидов, их можно обозначить АА. Но в результате
мутации может произойти замена одного или нескольких нуклеотидов. Признак,
обусловленный этим геном, тоже несколько изменится. Мутантный ген,
определяющий развитие измененного признака, обозначается как а.
Мутация, вызывающая изменение структуры гена, т. е.
появление варианта исходного гена, приводит и к появлению варианта признака.
Ген может мутировать неоднократно, в результате чего возникает серия
аллельных генов. Появление нескольких вариантов одного признака, вследствие
неоднократного мутирования одного гена называется множественным аллелизмом
(или множественным аллеломорфизмом).
Совокупность всех генов одного организма называется
генотипом. Однако генотип — не механическая сумма генов. Возможность
проявления гена и форма его проявления зависят от условий среды. В понятие
среды входят не только условия, в которых живет данный организм, не только
условия, окружающие клетку, но и другие гены. Гены взаимодействуют друг с
другом и, оказавшись в одном генотипе, могут сильно влиять на проявление
действия соседних генов. Для каждого отдельно взятого гена существует, таким
образом, геноти- пическая среда. Поэтому известный советский генетик М Е.
Лобашев определил генотип как систему взаимодействующих генов.
В пределах одного вида организмы несходны между собой. Эта
изменчивость хорошо прослеживается у вида Homo sapiens, каждый представитель
которого обладает собственными индивидуальными особенностями. Подобная
индивидуальная изменчивость существует и у организмов любого вида животных и
растений.
Таким образом, изменчивость — это свойство как бы
противоположное наследственности. Изменчивость заключается в изменении
наследственных задатков — генов и в изменении их проявления в процессе
развития организмов. Существуют различные типы изменчивости. Ис следование
причин, форм изменчивости и ее значения для эволюции — предмет изучения
генетики. При этом исследователи имеют дело не непосредственно с генами, а с
результатами их проявления — признаками.
Закономерности наследственности и изменчивости изучают,
наблюдая в ряду поколений за признаками организмов. Совокупность всех
признаков организма называется фенотипом. К ним относятся не только внешние,
видимые признаки (цвет глаз, волос, форма уха или носа, окраска цветков), но
и биохимические (форма молекулы структурного белка или фермента, концентрация
глюкозы или мочевины в крови и т. д.), гистологические (форма и размеры клеток,
строение тканей и органов), анатомические и т. д. Другими словами, признак —
это любое свойство организма, за исключением последовательности нуклеотидов в
молекуле ДНК. Следует, конечно, помнить, что подавляющее большинство
«простых» признаков — не что иное, как условное обозначение свойств, по
которым один организм отличается от другого (карие или голубые глаза, высокий
или низкий рост, прямые или курчавые волосы и т. д.). Однако каждый признак,
как бы внешне он ни казался простым, определяется многочисленными и сложными
биохимическими процессами.
Таким образом, генетика — наука о закономерностях
наследственности и изменчивости — двух противоположных и вместе с тем
неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всему живому на
Земле.
|
